DE102009043347A1

DE102009043347A1 - Verfahren zur Erkennung einer Pipettenkonfiguration für Bestückvorgänge

Info

Publication number: DE102009043347A1
Application number: DE102009043347A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dr. Besch; Michael Brodt; Marco Treiber
Original assignee: Siemens Electronic Assembly Systems GmbH and Co KG
Current assignee: ASMPT GmbH and Co KG
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2011-04-07
Anticipated expiration: 2029-09-30
Also published as: DE102009043347B4; CN102036543A; CN102036543B; DE102009043347A9

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Erkennung einer Pipettenkonfiguration für Bestückvorgänge in einer Bestückvorrichtung. Dabei werden für eine Bestückung von Substraten mit elektronischen Bauelementen Pipetten mit unterschiedlichem Pipettentyp in einer Pipettenwechselvorrichtung bereitgestellt. Vor dem Bestücken der Substrate wird jede Pipette mit einem Bestückkopf der Bestückvorrichtung aus der Pipettenwechselvorrichtung herausgenommen (2). Dann wird von einer jeweils am Bestückkopf befindlichen Pipette mittels Bildverarbeitung ein Pipettentyp bestimmt (3, 3b) und der ermittelte Pipettentyp der jeweils am Bestückkopf befindlichen Pipette an eine Steuervorrichtung der Bestückvorrichtung weitergeleitet (4). Die jeweilige Pipette wird dann wieder an eine Position in der Pipettenwechselvorrichtung zurückgestellt (5) und dann der Pipettentyp gemeinsam mit einer Information über die Position der Pipette in der Pipettenwechselvorrichtung abgespeichert (6). Mit der Information über die Pipettentypen und zugehörigen Position in der Pipettenwechselvorrichtung wird von der Steuervorrichtung dann auf einfache Weise für eine richtige Beschickung des Bestückkopfs mit Pipetten gesorgt. Eine Verwendung von ungeeigneten Pipetten für die jeweils zu bestückenden Bauelemente wird damit ebenfalls auf sehr einfache und effiziente Weise vermieden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Bestückung von Substraten mit elektronischen Bauelementen mittels einer Bestückvorrichtung. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Erkennen einer Pipettenkonfiguration in einer Pipettenwechselvorrichtung für Bestückvorgänge in einer Bestückvorrichtung. In der Pipettenwechselvorrichtung werden für eine Bestückung von Substraten mit elektronischen Bauelementen Pipetten mit unterschiedlichem Pipettentyp bereitgestellt.
Stand der Technik
In der Bestücktechnik, insbesondere in der so genannten Surface-mounted Technology (SMT), werden Bauelemente von sogenannten Bestückvorrichtungen (z. B. Bestückautomaten, Bestückmodule, etc.) auf einer Oberfläche eines Substrate bzw. einer Leiterplatte angebracht. Die zu bestückenden Bauelemente werden mit Hilfe von so genannten Zuführeinrichtungen für einen Bestückvorgang an einer Abholposition zur Verfügung gestellt. Für Abholen und Aufsetzen der Bauelemente werden in Bestückvorrichtungen durch ein Positioniersystem verfahrbare Bestückköpfe eingesetzt. Im sogenannten Bestückbereich werden dann die Bauelemente von den Bestückköpfen auf dem Substrat bzw. der Leiterplatte an einer vorgegebenen Aufsetzposition abgesetzt.
Eine automatische Bestückung von Substraten bzw. Leiterplatten in einer Bestückvorrichtung erfordert üblicherweise die Handhabung einer Vielzahl von verschiedenen Bauelementen. Unter Bauelementen werden dabei alle bestückfähigen Elemente verstanden, insbesondere elektronische und elektromechanische Bauelemente, Stecker und Steckverbindungen für elektrische und mechanische Kontakte sowie Abschirmbleche. Bei einem Bestückvorgang – d. h. beim Transportieren eines Bauelements von der Abholposition zur Aussetzposition durch den Bestückkopf – wird das zu bestückende Bauelement über eine sogenannte Pipette angesaugt und somit während des Transports an den Bestückkopf gebunden.
Da moderne Schaltkreise in der Regel eine Vielzahl von verschiedenen Bauelementen mit unterschiedlichem Gewicht und unterschiedlichen Abmessungen aufweisen, sind für einen sicheren Transport speziell auf den jeweiligen Typ eines zu bestückenden Bauelements abgestimmte Pipetten erforderlich. Nur wenn die für das zu bestückende Bauelement vorgesehene Pipette verwendet wird, kann ein zuverlässiger Transport und auch ein fehlerfreier Bestückvorgang gewährleistet werden. Eine Verwendung einer für das zu bestückende Bauelement ungeeigneten Pipette kann dazu führen, dass das Bauelement in der Abholposition nicht oder nicht richtig aufgenommen wird oder dass das zu bestückende Bauelement während des Transports von der Abholposition zur gewünschten Aufsetzposition abfällt. Ein von dem Bestückkopf abgefallenes Bauelement kann beispielsweise an einer Stelle des Substrats zum Liegen kommen, an der nachfolgend andere Bauelemente aufgesetzt werden sollen. In diesem Fall führt das auf dem Substrat liegende Bauelement zu einer fehlerhaften Bestückung des Substrats. Das vom Bestückkopf abgefallene Bauelement kann aber z. B. auch den Transport des Substrats behindern, so dass die automatische Bestückung durch eine Fertigungslinie, welche aus mehreren Bestückvorrichtungen und/oder aus Öfen zum Löten der bestückten Substrate besteht, abgebrochen werden muss.
Damit in einer Bestückvorrichtung die für die Bestückung eines bestimmten Schaltkreises bzw. Produkts (z. B. Leiterplatten mit bestimmtem Design) notwendigen Pipetten zur Verfügung gestellt werden können, sind bei Bestückvorrichtungen sogenannte Pipettenwechselvorrichtungen vorgesehen. In einer Pipettenwechselvorrichtung erfolgt ein Wechseln der Pipetten am Bestückkopf. In der Pipettenwechselvorrichtung werden daher die für die Bestückung zu verwendenden Pipetten an vorbestimmten Stellen der Pipettenwechselvorrichtung angeordnet oder eingelegt, von welchen die Pipetten von dem Bestückkopf aufgenommen und an diesem fixiert werden können. Diese Anordnung der Pipetten in der Pipettenwechselvorrichtung kann auch als Pipettenkonfiguration bezeichnet werden. Die Pipettenkonfiguration gibt beispielsweise vor, an welcher Stelle welche Pipette für die Bestückung zu finden ist. Daher muss für die automatische Bestückung eines bestimmten Produkt (z. B. Leiterplatten mit bestimmten Design) eine spezifische Pipettenkonfiguration festgelegt und in der Pipettenwechselvorrichtung der Bestückvorrichtung in einer richtigen Anordnung bereitgestellt. Ein Entfernen von defekten, verschlissenen Pipetten erfolgt ebenfalls in derartigen Pipettenwechselvorrichtungen, indem die anzugebenden Pipetten an vorbestimmten Positionen der Pipettenwechselvorrichtung abgegeben werden.
Üblicherweise erfolgt das Einlegen der für die Bestückung eines Produkts erforderlichen Pipetten in die Pipettenwechselvorrichtung von Hand. Zusätzlich müssen entsprechende Daten, welche einen Pipettentyp und die entsprechenden Positionen der jeweiligen Pipetten in der Pipettenwechselvorrichtung bestimmen, in eine Steuervorrichtung der Bestückvorrichtung eingegeben werden. Damit ergeben sich mit einem falschen Einlegen der Pipetten in die Pipettenwechselvorrichtung und/oder einem Eingeben von falschen Daten in die Steuervorrichtung z. B. zwei Fehlermöglichkeiten, die bei nachfolgenden Bestückvorgängen zu einer Verwendung von ungeeigneten Pipetten für die zu bestückenden Bauelemente führen können.
Zusätzlich wird ein korrektes manuelles Einlegen der Pipetten durch den Umstand erschwert, dass infolge der immer weiteren Miniaturisierung der Bauelemente in den letzten Jahren auch die Pipetten verändert worden sind. Demzufolge sind häufig Unterschiede zwischen den verschiedenen Pipettentypen mit dem menschlichen Auge nur mehr schwer oder nicht mehr erkennbar.
Um die genannten Fehlermöglichkeiten zu reduzieren, kann die Pipette beispielsweise einen zweidimensionalen Code aufweisen, welcher Aufschluss über den Pipettentyp gibt. Dieser Code wird dann z. B. mit einer am Bestückkopf befindlichen Kamera gelesen, während die Pipette in der Pipettenwechselvorrichtung gelagert ist. Vom Bestückkopf wird dann nach Auswerten des Codes eine Pipette entsprechend der jeweiligen Konfiguration bzw. entsprechend den zu bestückenden Bauelementen ausgewählt und aufgenommen.
Aus der Schrift JP 2002280798-A ist eine ähnliche Methode zur Bestimmung des korrekten Pipettentyps für einen Bestückvorgang bekannt. Die Pipetten weisen dabei je nach Pipettentyp Markierungen an jenem Ende auf, mit welchem die Pipetten vom Bestückkopf aufgenommen werden. Diese Markierungen können ebenfalls mit einer Kamera der Bestückvorrichtung (z. B. Bauelementekamera, Leiterplattenkamera) eingelesen und dann der Pipettentyp bestimmt werden, während sich die Pipetten in der Pipettenwechselvorrichtung befinden. Eventuell kann anhand des Codes bzw. der Markierungen auch eine Position der jeweiligen Pipette in der Pipettenwechselvorrichtung überprüft bzw. gegebenenfalls korrigiert werden.
Alternativ dazu können die Pipetten auch mit Erkennungsrillen versehen sein, wie z. B. in der Schrift KR 2005108025-A beschrieben. Für ein Erkennen des Pipettentyps anhand der Erkennungsrillen ist dabei eine Pipettenerkennungseinheit am Bestückkopf vorgesehen, von welcher festgestellt wird, welcher Pipettentyp ausgewechselt werden sollen.
Alle angeführten Vorgehensweisen zum Erkennen des Pipettentyps weisen allerdings den Nachteil auf, dass die Pipetten derart mit auswertbaren Markierungen, Codes und/oder Rillen versehen werden müssen, dass der Pipettentyp eindeutig vor einem Aufnehmen durch den Bestückkopf bestimmt werden kann.
Zusätzlich muss bei jedem Wechsel von Pipetten bzw. vor jedem Herausnehmen einer neuen Pipette aus der Pipettenwechselvorrichtung durch den Bestückkopf anhand der Markierung, des Codes und/oder der Rillen eine für die jeweilige Bestückung der Pipettentyp überprüft werden. Dieser Schritt kann zu zusätzlichem Zeitaufwand führen. Nachteilig ist auch das z. B. beim Einsatz von Erkennungsrillen eine eigene Pipettenerkennungseinheit am Bestückkopf vorgesehen werden muss.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, durch welches auf einfache und zeitsparende Weise eine Anordnung und die Pipettentypen von in einer Pipettenwechselvorrichtung gelagerten Pipetten erkannt werden und dadurch eine Verwendung von für die zu bestückenden Bauelemente ungeeigneten Pipetten verhindert wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Insbesondere erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs angegebenen Art, wobei zumindest eine Pipette aus der Pipettenwechselvorrichtung mit einem Bestückkopf der Bestückvorrichtung herausgenommen wird. Dann wird von der jeweils am Bestückkopf befindlichen Pipette mittels Bildverarbeitung ein Pipettentyp bestimmt und der ermittelte Pipettentyp der jeweils am Bestückkopf befindlichen Pipette an eine Steuervorrichtung der Bestückvorrichtung bzw. Maschinensteuerung weitergeleitet. Der ermittelte Pipettentyp wird dann zusammen mit einer Information über die Position der Pipette in der Pipettenwechselvorrichtung abgespeichert.
Der Hauptaspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der Steuervorrichtung der Bestückvorrichtung anhand der gespeicherten Information bekannt ist, an welcher Position in der Pipettenwechselvorrichtung der jeweilige für die Bestückung notwendige Pipettentyp zu finden ist bzw. geprüft wird, ob vom Bestückkopf der für einen Bestückvorgang korrekte und in einem Bestückprogramm vorgegebene Pipettetyp aufgenommen worden ist. Daher muss beim Einlegen der Pipetten in die Pipettenwechselvorrichtung keine bestimmte Anordnung mehr berücksichtigt werden. Es genügt, wenn die entsprechende Anzahl der für die Bestückung notwendigen Pipetten gerüstet ist. Außerdem ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht notwendig, dass die Pipetten spezielle Codes, Markierungen, etc. aufweisen, damit der Pipettentyp eindeutig erkannt werden kann.
Bei einer speziellen Ausführungsvariante des erfindungsgemäße Verfahrens wird bei einem Wechsel von zumindest einer Pipette während des Bestückens von Substraten der Pipettentyp überprüft und mit einer Information über die Position der Pipette in der Pipettenwechselvorrichtung gespeichert. Dadurch wird auf einfache Weise sichergestellt, dass vom Bestückkopf beim Wechseln der für das Bestücken der Substrate korrekte und vom Bestückprogramm vorgegebene Pipettentyp aufgenommen worden ist.
Bei einer vorteilhaften Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vor dem Bestücken der Substrate alle Pipetten aus der Pipettenwechselvorrichtung herausgenommen werden, wobei für eine Pipette nach der anderen mittels Bildverarbeitung der Pipettentyp identifiziert wird. Nach dem Bestimmen und Weiterleiten des Pipettentyps an die Steuervorrichtung werden die Pipette bzw. die jeweils gerade überprüfte Pipette an eine Position in der Pipettenwechselvorrichtung zurückgestellt. Danach wird dann der Pipettetyp gemeinsam mit einer Information über die Position der Pipette in der Pipettenwechselvorrichtung abgespeichert. Diese Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist damit den Vorteil auf, dass die Steuervorrichtung bzw. die Maschinensteuerung die Pipettenkonfiguration – d. h. die Anordnung der Pipetten in der Pipettenwechselvorrichtung – kennt. Es kann daher der Bestückkopf während des Bestückens ohne zusätzliche Prüfung des Pipettentyps beschickt werden, da die Pipettenkonfiguration bereits vor dem Bestücken der Substrate geprüft worden ist.
Es ist vorteilhaft, wenn weiterhin für eine Bestimmung des Pipettentyps eine Pipettenlänge vermessen wird, da beim Bestücken, insbesondere in Bestückvorrichtungen mit Bestückköpfen ohne individuellen, sogenannten Z-Antrieb, Pipetten eingesetzt werden, welche sich nur in der Länge unterscheiden. Zum Vermessen einer Pipettenlänge wird die Pipette vom Bestückkopf über die Z-Achse auf eine Fläche bekannter Höhe aufgesetzt. Wird ein Widerstand festgestellt, so kann daraus die Länge der Pipette ermittelt werden.
Es ist auch günstig, wenn weiterhin für die Bestimmung des Pipettentyps ein Luftdurchsatz der Pipette beispielsweise mit Hilfe eines Vakuumsystems der Bestückvorrichtung ermittelt wird. Die Bestimmung des Luftdurchsatzes einer Pipette ist dabei insbesondere für eine Differenzierung und/oder Vorklassifizierung des Pipettentyps sinnvoll, um einen Pipettentyp mit größerer Sicherheit zu identifizieren. Es kann dadurch z. B. in Kombination mit der Längenmessung auf einfache und kostengünstige Weise eine Vorauswahl für die Pipettentyperkennung mittels Bildverarbeitung getroffen werden.
Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung des Pipettentyps mittels Bildverarbeitung anhand einer Stirnfläche der Pipette, welche von einer Kamera, insbesondere einer sogenannten Kopfkamera der Bestückvorrichtung, aufgenommen wird. Die Pipette kann dabei auf einfache Weise und ohne zusätzlichen Aufwand z. B. überprüft und der Pipettentyp bestimmt werden, da die Stirnfläche sehr einfach von der Kopfkamera aufgezeichnet werden kann, während die Pipette am Bestückkopf angebracht ist.
Für die Bestimmung des Pipettentyps mittels Bildverarbeitung werden dabei idealer Weise geometrische Merkmale der Stirnfläche der Pipette herangezogen, da sich die Pipetten üblicherweise durch die Geometrie der Stirnfläche unterscheiden. Insbesondere werden geometrische Merkmale der Stirnfläche wie Außenkonturen, Größe und Anordnung von Ansaugkanälen sowie eine Wandstärke von Stegen, von welchen die Ansaugkanäle umschlossen werden, für die Bestimmung des Pipettentyps mittels Bildverarbeitung herangezogen. Zusätzlich können sich die Stirnflächen bzw. Ansaugflächen von Pipetten auch in der Helligkeit unterscheiden. Dadurch kann auch die Helligkeit einer aufgenommen Pipettenstirnfläche für die Klassifizierung bzw. Bestimmung des Pipettentyps von der Bildverarbeitung herangezogen werden.
Eine spezielle Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass bei der Bestimmung des Pipettentyps zuerst Längenmessung und/oder Ermittlung des Luftdurchsatzes für eine Vorklassifizierung des möglichen Pipettentyps herangezogen werden und dass dann eine genaue Identifikation des Pipettentyps mittels Bildverarbeitung durchgeführt wird. Durch diese Kombination von Bestimmungsmethoden kann auf einfache Weise der Pipettentyp eindeutig bestimmt werden. Zusätzlich kann das Erkennen der Pipettentypen der in der Pipettenwechselvorrichtung eingelegten Pipetten dadurch weiter optimiert werden, da durch eine Vorklassifizierung der Pipetten mittels Längenmessung und/oder Ermittlung des Luftdurchsatzes eine Anzahl an möglichen Formen der mittels Bildverarbeitung zu überprüfenden Stirnflächen von Pipetten eingeschränkt werden kann. So können für eine Optimierung beispielsweise zuerst die Länge der Pipette und dann der Luftdurchsatz der Pipette gemessen werden, bevor der Pipettentyp eindeutig mittels Bildverarbeitung bzw. anhand der Geometrie der Stirnfläche der Pipette bestimmt wird. Allerdings ist auch eine andere Reihenfolge bei Kombination der Methoden zur Bestimmung des Pipettentyps denkbar. Durch die Kombination werden auf vorteilhafte Weise die verschiedenen Eigenschaften einer Pipette, welche mit unterschiedlichen Systemen (z. B. Längenmessung, Vakuumsystem, Bildverarbeitung) ermittelt werden, verwendet, um eine sichere Identifikation des Pipettentyps vornehmen zu können.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise anhand der beigefügte 1 erläutert. Die 1 zeigt beispielhaft und schematisch den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung einer Pipettenkonfiguration für Bestückvorgänge.
Ausführung der Erfindung
1 zeigt schematisch einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung einer Pipettenkonfiguration für Bestückvorgänge in einer Bestückvorrichtung. Die Pipetten zum Bestücken von Substraten bzw. Leiterplatten sind für eine Produktion in einer Pipettenwechselvorrichtung gerüstet. Dabei werden entsprechend der zu bestückenden Bauelemente Pipetten mit unterschiedlichem Pipettentyp verwendet. Eine Unterscheidung der Pipettentypen ergibt sich beispielsweise aufgrund einer unterschiedlichen Länge, eines unterschiedlichen Luftdurchsatzes und/oder einer unterschiedlichen Geometrie, insbesondere der Stirnfläche, der Pipetten.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vor dem Bestücken der Substrate und/oder beim Wechseln von zumindest einer Pipette während des Bestückens von Substraten durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit einem Startschritt 1 begonnen. In einem zweiten Verfahrenschritt 2 wird eine in der Pipettenwechselvorrichtung gelagerte Pipette vom Bestückkopf der Bestückvorrichtung aufgenommen und an diesem angebracht.
In einem dritten Verfahrenschritt 3 wird dann ein Pipettentyp der am Bestückkopf befindlichen Pipette bestimmt. Der dritte Verfahrensschritt 3 kann dabei z. B. optional in zumindest zwei Unterschritte 3a, 3b unterteilt werden. In einem ersten Unterschritt 3a wird beispielsweise eine Vorklassifizierung des Pipettentyps der am Bestückkopf befindlichen Pipette durchgeführt. Dabei kann z. B. zuerst eine Länge der Pipette bestimmt werden. Für die Längenmessung wird z. B. die Pipette vom Bestückkopf über die Z-Achse auf eine Fläche bekannter Höhe aufgesetzt. Wird ein Widerstand festgestellt, so kann daraus die Länge der Pipette ermittelt werden. Zusätzlich zur Längenmessung im ersten Unterschritt 3a kann auch ein Luftdurchsatz der Pipette mit Hilfe eines Vakuumsystems der Bestückvorrichtung gemessen werden, um den Pipettentyp genauer zu spezifizieren. Die Bestimmung des Luftdurchsatzes kann allerdings auch anstatt der Längenmessung durchgeführt werden. Auch die Reihenfolge von Längenmessung und Bestimmung des Luftdurchsatzes kann beliebig bzw. in Abhängigkeit von der jeweiligen Bestückvorrichtung gewählt werden.
In einem zweiten Unterschritt 3b wird dann der Pipettentyp der am Bestückkopf befindlichen Pipette mittels Bildverarbeitung bestimmt. Dazu wird beispielsweise eine Stirnfläche der Pipette mit einer Kamera wie z. B. der sogenannten Kopfkamera der Bestückvorrichtung aufgenommen. Anhand von geometrischen Merkmalen der Stirnfläche wie z. B. Außenkonturen der Stirnfläche, Größe und Anordnung von Ansaugkanälen sowie Wandstärke von Stegen, von welchen die Ansaugkanäle umschlossen werden, wird dann mit Hilfe von Bildverarbeitungsverfahren (z. B. Vergleich mit typisierten Pipettenaufnahmen, etc.) der Pipettentyp ermittelt. Zusätzlich können auch Unterschiede in der Helligkeit der Stirnfläche der Pipette zur Identifikation des Pipettentyps herangezogen werden.
Wurde beim dritten Verfahrensschritt 3 die optionale Vorklassifizierung – d. h. der optionale erste Unterschritt 3a durchgeführt, so kann die im zweiten Unterschritt 3b zu überprüfende Anzahl an möglichen Formen von Pipettenstirnflächen reduziert sein, da sich manche Pipettentypen z. B. nur durch Luftdurchsatz und/oder Länge unterscheiden. Wird beim dritten Verfahrensschritt 3 die Vorklassifizierung bzw. der erste Unterschritt 3a weggelassen, so besteht dieser Verfahrensschritt 3 nur auch dem zweiten Unterschritt 3b bzw. aus einer Bestimmung des Pipettentyps mittels Bildverarbeitung.
Zum dritten Verfahrensschritt 3 ist allerdings anzumerken, dass in Abhängigkeit von der jeweiligen Bestückvorrichtung auch eine andere Reihenfolge der Methoden zur Bestimmung des Pipettentyps gewählt werden kann.
Nach der Bestimmung des Pipettentyps wird dann in einem vierten Verfahrensschritt 4 der ermittelte Pipettentyp der Pipette an eine Steuervorrichtung der Bestückvorrichtung weitergeleitet. In einem optionalen, fünften Verfahrensschritt 5 wird dann die am Bestückkopf befindliche Pipette vom Bestückkopf in die Pipettenwechselvorrichtung zurückgestellt.
Der fünfte Verfahrensschritt 5 wird üblicherweise nur beim Identifizieren der Pipettentypen vor dem Bestücken von Substraten ausgeführt, da dabei bei einem sogenannten „Pipettenlauf” die Pipettentypen und Positionen aller in der Pipettenwechselvorrichtung befindlichen Pipetten bestimmt werden. Wird der Pipettentyp z. B. beim Wechseln einer Pipette während des Bestückens identifiziert, so kann die Pipette auch für weitere Bestückvorgänge am Bestückkopf bleiben und wird daher nicht nach einer Pipettentypbestimmung an ihre Position in der Pipettenwechselvorrichtung zurückgestellt. Der fünfte Verfahrensschritt 5 kann damit beim Wechseln einer Pipette während des Bestückens entfallen.
In einem sechsten Verfahrensschritt 6 wird dann der ermittelte Pipettetyp gemeinsam mit einer Information über eine Position der identifizierten Pipette in der Pipettenwechselvorrichtung beispielsweise in der Steuervorrichtung bzw. Maschinensteuerung der Bestückvorrichtung abgespeichert.
Das Verfahren kann bei einem „Pipettenlauf” vor dem Bestücken von Substraten dann vom zweiten bis zum sechsten Verfahrensschritt 2–6 für alle in der Pipettenwechselvorrichtung bereitgestellten Pipetten wiederholt werden, sodass der Steuervorrichtung die Pipettetypen sowie die Positionen der Pipetten für die Bestückungsvorgänge in der Bestückvorrichtung und damit die Pipettenkonfiguration in der Pipettenwechselvorrichtung bekannt sind.
Alternativ können die Verfahrensschritte 2, 3, 4 und 6 bei jedem Pipettenwechsel während des Bestückens ausgeführt werden, um zu prüfen, ob der Bestückkopf mit einer Pipette des korrekten Pipettentyps beschickt wird.
Damit kann in beiden Fällen von der Steuervorrichtung beim Bestücken der Substrate dafür gesorgt werden, dass am Bestückkopf immer die für die zu bestückenden Bauelemente geeigneten Pipetten zur Verfügung gestellt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002280798- A [0009]
KR 2005108025- A [0010]

Claims

Verfahren zur Erkennung einer Pipettenkonfiguration in einer Pipettenwechselvorrichtung für Bestückvorgänge in einer Bestückvorrichtung, wobei für eine Bestückung von Substraten mit elektronischen Bauelementen Pipetten mit unterschiedlichem Pipettentyp in der Pipettenwechselvorrichtung bereitgestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Pipette aus der Pipettenwechselvorrichtung mit einem Bestückkopf der Bestückvorrichtung herausgenommen wird (2), dass von der jeweils am Bestückkopf befindlichen Pipette mittels Bildverarbeitung ein Pipettentyp bestimmt wird (3, 3b), dass der ermittelte Pipettentyp der jeweils am Bestückkopf befindlichen Pipette an eine Steuervorrichtung der Bestückvorrichtung weitergeleitet wird (4), und dass dann eine Information über eine Position der Pipette in der Pipettenwechselvorrichtung zusammen mit dem ermittelten Pipettentyp abgespeichert wird (6).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Wechsel von zumindest einer Pipette während des Bestückens von Substraten der Pipettetyp überprüft und mit einer Information über die Position der Pipette in der Pipettenwechselvorrichtung gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Bestücken der Substrate alle Pipetten aus der Pipettenwechselvorrichtung herausgenommen werden, und dass vor einem Abspeichern des Pipettentyps und der Information über die Position der jeweiligen Pipette in der Pipettenwechselvorrichtung die Pipetten an Positionen in der Pipettenwechselvorrichtung zurückgestellt werden (5).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin für eine Bestimmung des Pipettentyps eine Pipettenlänge vermessen wird (3a).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin für die Bestimmung des Pipettentyps ein Luftdurchsatz der Pipette, insbesondere mittels eines Vakuumsystems der Bestückvorrichtung, ermittelt wird (3a).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung des Pipettentyps mittels Bildverarbeitung von einer Kamera, insbesondere einer sogenannten Kopfkamera der Bestückvorrichtung, eine Stirnfläche der Pipette aufgenommen wird (3b).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bestimmung des Pipettentyps mittels Bildverarbeitung geometrische Merkmale der Stirnfläche der Pipette herangezogen werden (3b).
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Außenkonturen der Stirnfläche, Größe und Anordnung von Ansaugkanälen sowie Wandstärke von Stegen, von welchen die Ansaugkanäle umschlossen werden, als geometrische Merkmale der Stirnfläche verwendet werden (3b).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung des Pipettentyps zuerst Längenmessung und/oder Ermittlung des Luftdurchsatzes für eine Vorklassifizierung des möglichen Pipettentyps herangezogen werden (3a) und dass dann eine genaue Identifikation des Pipettentyps mittels Bildverarbeitung durchgeführt wird (3b).